Результат интеллектуальной деятельности: ВИБРОИЗОЛЯТОР ДЛЯ ТКАЦКИХ СТАНКОВ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования, в том числе ткацких станков.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор по патенту РФ №2276296, F16F 15/06 (прототип), содержащий корпус и упругий элемент, взаимодействующий с объектом, корпус, выполнен в виде двух вертикальных стоек, один конец каждой из которых жестко закреплен в нижней плите корпуса, установленной на основании, а второй взаимодействует со втулками, одна из которых опирается на упругий элемент, состоящий из пакета последовательно соединенных резиновых шайб, и связана посредством S-образного рычага с виброизолируемым объектом, а другая установлена в фиксирующем отверстии основания виброизолируемого объекта.

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции.

Это достигается тем, что в виброизоляторе для ткацких станков, содержащем корпус и упругий элемент, взаимодействующий с объектом, корпус выполнен в виде двух вертикальных стоек, один конец каждой из которых жестко закреплен в нижней плите корпуса, установленной на основании, а второй взаимодействует со втулками, первая из которых опирается на упругий элемент и связана посредством S-образного рычага с виброизолируемым объектом, а вторая втулка установлена в фиксирующем отверстии основания виброизолируемого объекта, а упругий элемент выполнен в виде пружины со встроенным демпфером, содержащим цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей со встречно направленными концами, одна часть из которых имеет витки прямоугольного сечения, а другая часть пружины выполнена полой, при этом встречно направленный конец первой части размещен в полости второй, а зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой, при этом на конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета для предотвращения утечки смазки, а первую часть винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного сечения с закругленными кромками, охватывает трубка из демпфирующего материала, например полиуретана.

На фиг. 1 представлена схема виброизолятора для ткацких станков, на фиг. 2 представлена схема упругого элемента.

Виброизолятор для ткацких станков содержит корпус, установленный на основании 1 и выполненный в виде нижней плиты 3 и двух параллельных между собой вертикальных стоек 2 и 10, нижний конец каждой из которой жестко закреплен в нижней плите 3 корпуса.

Соосно первой стойке 2 установлен упругий элемент 5, выполненный в виде пружины, взаимодействующей с виброизолируемым объектом 7 посредством S-образного рычага 6.

Втулка 4, жестко соединенная с верхней полкой S-образного рычага 6, через упругую прокладку 13 опирается на верхний торец упругого элемента 5, нижний торец которого через упругую прокладку 14 упирается в нижнюю плиту 3 корпуса. Между первой стойкой 2 и втулкой 4 предусмотрен зазор 12, необходимый для гашения горизонтальных колебаний за счет упругих прокладок 13 и 14.

Соосно второй стойке 10 установлена втулка 9, расположенная в фиксирующем отверстии основания 8 виброизолируемого объекта 7, которое установлено на нижней полке 11 S-образного рычага 6.

Упругий элемент 5 выполнен в виде пружины со встроенным демпфером (фиг. 2) и содержит цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей 17 и 18 со встречно направленными концами 20 и 19 соответствующих витков этих пружин. На опорных витках пружины выполнены опорные кольца 15 и 16 для прочной и надежной фиксации концов пружин при их работе.

Первая часть винтовой пружины 17 выполнена с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, а вторая часть 18 пружины выполнена полой, например круглого сечения, при этом встречно направленный конец 20 первой части пружины размещен в полости встречно направленной второй части пружины с концом 19, при этом второй ее конец, закрепленный на опорном кольце 16, загерметизирован, например, при помощи резьбовой пробки (на чертеже не показана).

В полости второй части 18 пружины, выполненной полой круглого сечения, образованы с четырех сторон, относительно прямоугольного сечения первой части 17 пружины, зазоры 21 сегментного профиля в сечении, перпендикулярном оси контактирующих частей 17 и 18 пружины.

Для лучшей регулировки жесткости пружины (без задиров, заминов и заеданий) зазоры 21 сегментного профиля контактирующих частей 17 и 18 пружины заполнены антифрикционной смазкой, например вязкой типа «солидол», при этом на конце 19 второй части пружины установлена уплотнительная манжета (на чертеже не показана) для предотвращения утечки (потери) смазки. Такая конструкция представляет собой своеобразный демпфер «вязкого трения» с протяженным дроссельным элементом в виде зазоров 21 сегментного профиля контактирующих частей 17 и 18 пружины, которые в этом случае будут являться аналогами системы соответственно «поршень-цилиндр».

Первую часть 17 винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, охватывает трубка 22 из демпфирующего материала, например полиуретана, которая создает в системе виброзащиты трение, величина которого повышается при подходе системы к резонансному режиму, что и является аналогом демпфера «сухого трения».

Пружина со встроенным демпфером работает следующим образом.

Регулировка жесткости пружины осуществляется укорочением или удлинением высоты пружины. При вращении опорных колец 15 и 16 витки пружины перемещаются относительно друг друга во взаимно противоположных направлениях относительно продольной оси пружины, т.е. ввинчиваются или вывинчиваются. В первом случае (при ввинчивании) жесткость пружины увеличивается, а во втором случае (при вывинчивании) - уменьшается, что позволяет упростить регулировку жесткости пружины.

Таким образом, пружина благодаря избирательным свойствам обеспечивает эффективную пространственную виброизоляцию оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем осям Х. Y, Z и поворотные колебания вокруг этих осей) с демпфированием колебаний на резонансе и при различных условиях работы.

Виброизолятор для ткацких станков работает следующим образом.

При колебаниях виброизолируемого объекта упругий элемент 5 воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на перекрытия зданий. Горизонтальные колебания гасятся за счет выполнения зазора 12 между втулкой 4 и стойкой 2, что также дает определенную степень свободы колебаний в горизонтальной плоскости.